Utvärdering av A/S Marius Pedersens metod för dimensionering av ytbehandlingar : Byggnadsrapport

Nr 254 - 1981 Statens väg- och trafikinstitut (VT!) : 58101 Linköping ISSN 0347-6049 National Road & Traffic Research Institute : $-58101 Linköping : Sweden

Utvärdering av A/S Marius Pedersens metod för dimensionering av ytbehandlingar

Byggnadsrapport av Christer Backman

Utvärdering av A/S Marius Pedersens metod

för dimensionering av ytbehandlingar

Byggnadsrapport

'trafikinstitut

A»>

lat en dimensioneringsmetod för ytbehandlingar, som gör det möjligt att genom mätning av underlagets

hårdhet, textur m.m bestämma erforderlig bindemedels-mängd.

På initiativ av Svenska Byggnadsentreprenörföreningens och Statens vägverks beläggningsgrupp har Skånska Ce-mentgjuteriet, ABV och Svenska Vägbolaget i samarbete med vägverket under sommaren 1980 utfört fältförsök, varvid dimensionering enligt BYA jämfördes med dimen-sionering enligt den danska metoden. Statens väg- och

(VTI)

I föreliggande byggnadsrapport beskrivs har haft i uppdrag att följa upp

fältförsöken.

'de fältförsök som utförts för att dels göra en

jämfö-relse mellan BYAzs och Marius Pedersens

dimensione-ringsmetod, dels undersöka möjligheterna att tvärför-dela bindemedlet enligt arbetsrecepten.v

Ytterligare fältförsök har utförts under sommaren 1981

och resultaten härifrån kommer att redovisas i en

se-nare rapport.

Projektet finansieras dels genom anslag från Bygg-forskningsrådet till SBEF:s vägforskningsgrupp, dels

genom bidrag från vägverket och VTI.

2 _{x \}

i 'i' _{' j}

Ingemar Bñöhgea,_{/. i .}

SAMMANFATTNING SUMMARY

1 INLEDNING

2 MÅLSÄTTNING

3 A/S MARIUS PEDERSENS

DIMEN-SIONERINGSMETOD 3.1 Underlagets hårdhet 3.2 Underlagets makrotextur 3.3 Pâgrusets hålrumsvolym 3.4 Trafikbelastningen 3.5 Övrigt 3.6 Synpunkter på dimensionerings-metoden 4 BYA:S DIMENSIONERINGSMETOD 4.1 Synpunkter på dimensionerings-metoden PLANERING AV FÖRSÖKEN Val av provsträckor Provsträckornas indelning Inventering av underlaget Val av arbetsrecept .1 BYA-dimensionering U 1 U 1 U 1 U 1 U 1 U 1 U ! 0 l 0 i 0 O 4: . . b 4: . 0 0 N -. -\ .2 MP-dimensionering UTFÖRANDE AV PROVSTRÄCKOR 6.1 E-län 6.2 S-län VTI MEDDELANDE 254 III O \ O K D \ 1 U 1 L ^ ) 11 12 13 14 14 14 16 18 18 24 29 29 32

_ © La N -4 9.1 9.2 9.3 9.3.1 9.3.2 9.4 10 Bilagor KONTROLLER Bindemedelsmängd Avvikelser från arbetsreceptet Spridningsjämnheten Utspridd medelmängd

Godkända sträckor enligt Y2-anvisw ningen övriga bindemedelskontroller Slutsatser Pågrusmängd LABORATORIEUNDERSÖKNINGAR PLANERAD LÅNGTIDSUPPFÖLJNING Besiktning Fotografering Texturmätning Sandmetoden Profilering Friktionsmätning UPPFÖLJNING HÖSTEN 1980

VTI MEDDELANDE 254

37

41

42

44

46

på vägar med hög trafikbelastning. På dessa vägar upp-står lätt blödningar i hjulspåren, om trafiken är

spårbunden. Ett sätt att undvika eller minska denna blödningsrisk är att sprida lägre bindemedelsmängd i hjulspåren (tvärfördelning av bindemedelsmängden). Statens vägverks byggnadstekniska anvisningar (BYA) ger riktvärden för val av bindemedelsmängd vid normal fördelning och för tvärfördelning. Anvisningarnas riktvärden används vid val av arbetsrecept. Vissa

subjektiva värderingar ingår i denna BYA-dimensionering.

Det danska företaget A/S Marius Pedersen (MP) har

utvecklat en dimensioneringsmetod som gör det möjligt att genom mätning av underlagets hårdhet, textur m m, bestämma erforderlig bindemedelsmängd.

I föreliggande rapport beskrivs de fältförsök som utförts för att dels göra en jämförelse mellan BYA:s och MP:s dimensioneringsmetod dels undersöka möjlig-heterna att tvärfördela bindemedlet enligt

arbets-recepten.

Två ytbehandlingsobjekt i E-län samt två objekt i S-län har dimensionerats enligt BYA:s och MP:s metod.

Vid utförandet av objekten har tre olika asfaltspri-dare använts; MP- och Dynapac (Salco) spriasfaltspri-dare i E-län samt MP- och Breiningspridare i S-län. I E-län spreds asfaltemulsion (AEK-R2) och i S-län asfalt-lösning (RA 90).

Fyra personer har dimensionerat enligt BYA:s metod. Skillnaden mellan de olika dimensiöneringarna var 0,2-O,6 kg/mz. Denna stora skillnad skulle kunna VTI MEDDELANDE 254

medföra negativa konsekvenser för ytbehandlingens kvalitet.

Dimensioneringen med MP:s metod i E-län Visade sig

senare inte vara tillförlitlig på grund av fel på

dimensioneringsutrustningen. MP:s dimensionering i S-län gav en bindemedelsmängd som var O,1-O,3 kg/m2 större än BYA:s dimensionering.

De tre spridarutrustningarnas möjligheter att sprida

bindemedlet har bedömts efter avvikelser från

arbets-receptet, spridningsjämnheten samt utspridd medel-mängd.

Resultatet visar att de undersökta utrustningarna inte har åstadkommit en tvärfördelning med den säker-het och noggrannsäker-het som dimensioneringsmetoderna

fordrar. För att åstadkomma detta måste det ställas högre krav på utrustningen och tekniken för spridning av bindemedlet. Detta är speciellt viktigt vid ytbe-handling av högtrafikerade vägar.

Utvärderingen av MP:s dimensioneringsmetod med hjälp av de utförda provsträckorna kan inte utföras. Detta på grund av att de olika spridarutrustningarna inte har lyckats sprida ut bindemedlet enligt MP:s

arbets-recept.

SUMMARY

Single surface dressings are carried out to an increa-sing extent on heavily.trafficked roads. These roads are susceptible to bleeding in the wheel tracks, espe-cially when the heavy traffic runs in two narrow

clearly defined tracks. One way of obviating or redu-cing the risk of bleeding is to diminish the amount of

binder in the wheel track area.

The National Swedish Road Administration's specifica-tions for road construction (BYA) provide guidelines for the assessment of the proper amount of binder.. However, certain subjective considerations are included in the design guidance given by BYA.

The Danish Company A/S Marius Pedersen (MP) has

deve-lOped a method which enables the prOper amount of bin-der to be determined by measuring the degree of

hard-ness, surface texture etc of the substrate.

This report describes full-scale experiments carried out partly to investigate the possibilities of applying. a transversely different amount of-binder.

Two test stretches were laid in östergötland and another in Värmland (counties in central Sweden). The test

stretches were designed for surface dressings according to the BYA and MP methods.

When carrying out.the experiments, three different bi-tumen distributors were used; MP and Dynapac (SALCO) distributors in östergötland and MP and Breining in Värmland. Bitumen emulsion (AEK-R2) was used as binder in östergötland and cutback bitumen in Värmland.

Four Engineers assessed the amount of binder according

to the BYA method- The differences between the results obtained by these person85wnx30.2-O.6 kg/mz. So great differences will certainly affect the quality of the

surface dressing.

The MP method when used in Värmland indicated the ren

quired amount of binder to be O.1-0.3 kg/m2 greater than that obtained by the BYA method- In Östergötland,

however, the MP-results proved unreliable due to faults in the measuring equipment.

The capability of the three types of diStributors to apply the binder at the desired rate has been assessed *through a) deviations from the target rates of Spread,

b) spreading uniformity, and c) mean rate of spread. The results obtained from the experiments show that the equipments tested did not distribute the binder with the reliability and accuracy requiredby the de»

sign methods (BYA and MP). In order to achieve the quality required by the design methods, higher demands must be set on the equipment and the technique for applying the binder. This is especially important when performing surface dressings On heavily trafficked

roads.

No evaluation of the MP design method on the basis of

the test sections could thus be made.

Enkel ytbehandling (Y1) utförs vanligen för underhåll av befintliga bituminösa beläggningar. En ytbehandling består av ett bituminöst bindemedelsskikt med invältat

stenmaterial, pågrus.

Många faktorer har inflytande på en ytbehandlings

kvalitet. Några av de.viktigare är bindemedelsmängden, pågruset-och arbetsutförandet. Om en ytbehandling ut-förs med rätt vald bindemedelsmängd undviks skador i form av stensläpp eller blödning.

I Vägverkets byggnadstekniska anvisningar (BYA) finns riktvärden för dimensionering av enkel ytbehandling. I dessa anvisningar anpassar man bindemedelsmängden

efter ürafikmängd, underlagets beskaffenhet, kraftigt

motlut, särskilt skuggiga partier, pågrus, spårbunden :trafik m m. BYA:s dimensioneringstabeller bygger på

erfarenhetsvärden. Vid val av bindemedelsmängd måste ett visst "tyckande" till.

Det danska företaget A/S Marius Pedersen (MP) har ut-arbetat en metod för bestämning av bindemedelsmängden. Dimensioneringsmetoden innebär att man anpassar binde-medelsmängden efter trafik- och klimatförhållanden, underlagets hårdhet och yttextur, den tunga trafikens sidoläge samt efter pågruset. Metoden kräver speciell mätapparatur för bestämning av underlagets hårdhet och den tunga trafikens-fördelning i vägens tvärled. MP har tillverkat mätapparatur och asfaltspridare för att kunna åstadkomma en tvärfördelning av bindemedlet

vid spridning på vägen.

Skillnaden mellan ovanstående dimensioneringsmetoder

-är främst att MP har en teoretisk modell för sin

Då intresset för en mera objektiv dimensionerings-metod än BYAzs är stort har det ansetts angeläget att i första hand utvärdera och i andra hand försöka anpassa MP:s dimensioneringsmetod efter svenska

trafik- och klimatförhållanden.

2 MÅLSÄTTNING

Målsättningen för de i denna rapport beskrivna för-söken har varit att praktiskt utvärdera Mst dimen-sioneringsmetod för ytbehandlingar med avseende på svenska trafik- och klimatförhållanden samt att stu-dera möjligheterna att sprida bindemedel med variabel tvärfördelning med olika spridarutrustningar.

nr 3 och 4 1979.;

Metoden baseras på att mängden pågrus i en enkel

yt-behandling skall vara så stor att vägytan täcks helt

(stenarna ligger skuldra vid skuldra) och bindemedlet fyller ut en del av hålrummet mellan stenarna.

Nedanstående figur visar hålrumsrelationerna i enw

.enkel ytbehandling när ett däck passerar över pågruset.

// \

dc

///l\\ //IHI\.\U Hm/HH\ |'!l\\\

b I

_{,WW .V ...V}

I denna figur betecknar

H "_dack = den hålrumsvolym som upptas av däckets_{. u _ u n o}

deformation nar det passerar over pagruset Hdis = den disponibla hålrumsvolymen hos pågruset

P

i förhållande till glatt underlag

Hd. = den hålrumsvolym som måste finnas

tillgäng-lm i 00 0 0 I

llg nar pagruset pa grund av trafikens inverkan trycks ned i underlaget under dimensioneringsperioden

Hb = den hålrumsvolym som är fylld med

binde-medel i förhållande till glatt underlag HR = den hålrumsvolym som motsvaras av

under-lagets textur

dim _

med bindemedel och underlagsmassa). Vid mjuka underm lagsbeläggningar och stora trafikbelastningar kan yta

behandlingens hålrum helt utfyllas och en blödning uppstår.

Metoden ger maximal mängd bindemedel som kan till-sättas utan att blödning inträffar under

dimensioner-ingsperioden, som normalt är tre år. Efter denna tid

räknar man med att blödningsrisken är eliminerad till följd av bindemedlets oxidation.

Ben maximala bindemedelsmängden (HB).bestäms enligt

J

)+H N (1)

HB=(

_{Hdisp'- Hdåm}

R

där

Hdisp, Hdim halrumsvolymer enligt figur 3

H den texturvolym som skall

upptas av bindemedel Genom en dimensionering enligt denna metod erhålles således den bindemedelsmängd som efter tre år utfyller hålrummet mellan stenarna i så hög grad att ett överm rullande däck når precis kontakt med bindemedlet.

För att kunna bestämma den maximala bindemedelsmängden måste man finna uttryck för ovanstående figurs volym

relationer. För denmatematiska behandlingen förenklar

man den verkliga ytbehandlingen till en beräkningsw modell. Den modellen består av ett lager lika stora

kulor i tätaste lagring på ett underlag.

i beräkningsmodellen som inte är väldefinierade och måste bestämmas genom mätningar är

underlagets'hårdhet

- underlagets makrotextur

- pågrusets hålrumsvolym

trafikbelastningen

Dessa parametrar varierar och påverkar därmed den enligt dimensioneringsmetoden bestämda bindemedels-^ mängden.

3.1 Underlagets hårdhet

Pågrhsets nedtryckning i underlaget beror främst på

underlagets hårdhet och trafikbelastningen. Hårdheten hos underlaget varierar med underlagets temperatur. I denna dimensionering bestäms underlagets hårdhet med sambandet mellan en statisk belastad (390 N) stålkulas (ø 25,4 mm) nedtryckning och belastnings-tiden.5 min respektive 10 min. Eftersom hårdheten varierar med underlagets temperatur korrigeras den erhållna nedtryckningen till en nedtryckning vid en standardtemperatur, som är satt till ZOOC.

Vid konstant temperatur antages att

6 = konstant - t8 (2)

6 = stålkulans nedtryckning

t = belastningstiden

vmm MDZQAMDOME HB> m.P.m smam F.F.m smam M. ^-' 4-v -wr t øym -m

Vid en konstant belastningstid varierar nedtryck-ningen med underlagets temperatur enligt antagandet

dT

6 = konstant * 10 (3)

6 = stålkulans nedtryckning

T = yttemperaturen

Värdet på d beror bland annat på det till underlaget

använda bindemedlet. d har bestämts vid laboratorie-försök hos Marius Pedersen och satts till 0,02 för de bindemedelstyper som normalt används i dansk väg-byggnad.

Eftersom man utför en hårdhetsmätning med en statiskt belastad kula måste man finna ett samband mellan denna mätning och det dynamiska belastningsförhållandet som

råder i verkligheten. För detta ändamål används C. van

der Poel's nomogram.

3.2 Underlagets makrotextur

Underlagets makrotextur mäts med sandmetoden. I dimensioneringen kan hänsyn tas till texturdjupets

variation i tvärled.

Den volym som skall upptas av bindemedel blir då

texturvolymen i förhållande till utgångsnivån (HR)

minskat med den texturvolym som förloras vid pågrusets nedtryckning under dimensioneringsperioden.

MHQCH w.N.N

- verklig Ytbehandling måste det antagas att

pågrus-materialet motsvaras av lika stora kulor i tätaste

lagring.

Den ekvivalenta kuldiametern och den disponibla hålrumsvolymen (H_disp) kan beräknas om man känner

den maximalt fasthållna pågrusmängden i kg/m2 och pågrusets kompaktdensitet.

Den fasthâllna mängden pågrus beror, vid normal

bindemedelsmängd, dels på gruset självt (kornform,

gradering etc), dels på det använda bindemedlets

reologiska egenskaper.

För bestämning av den fasthållna pågrusmängden

genomförs körningar i en provvägsmaskin. Ett antal prov med känd area av den önskade ytbehandlingen

insätts i maskinen. Efter ca 400 hjulpassager vid

20 km/h har pågruset orienterats och det överflö-diga pågruset körts bort. Den fasthållna

pågrus-mängden bestäms genom vägningar av provytorna. En sådan bestämning utförs för varje typ av

pågrus-material.

Den bestämda pågrusmängden antages gälla i hela Vägens tvärled.

3.4 Trafikbelastningen

För dimensioneringen behövs en analys av trafikens sammansättning. Trafiken indelas i fem belastnings-grupper. För varje grupp beräknas sedan antalet

över-farter.

Dessa erhållna överfarter räknas om till motsvarande

överfarter med ett 30 kN hjul med ett kontakttryck av 0,70 MPa. Dimensioneringshastigheten är vald till

60 km/h.

Trafikbelastningen varierar i vägens tvärled. För att fastställa denna tvärfördelning har MP konstru-erat ett mätband som läggs tvärs över körbanan. Antal

Överfarter var 13:e cm i vägens tvärled.registreras

för de hjul som har större kontakttryck än 0,50 MPa. Efter några timmars mätning kan den.procentuella fördelningen beräknas.

3.5 Övrigt

Då klimatet har betydelse för pågrusets nedtryckning

måste den årliga timfördelningen av underlagets yttemperatur beräknas. Detta utförs med hjälp av meteorologisk statistik och vissa antaganden.

Man beräknar det antal timmar som yttemperaturen är

20, 25, 30, 35, 40, 45 och 50°c.

I Sverige uppnås dessa yttemperaturer på dagtid

under sommarhalvåret. För varje temperatur beräknarå man sedan det antal timmar som vid en yttemperatur av ZOOC ger samma kulnedtryckning.

Den totala belastningstiden för dimensionerings-perioden kan därefter beräknas.

När den totala belastningstiden är fastställd kan Hdim ochHR beräknas och därmed även den maximala bindemedelsmängden enligt ekvation (1) ovan.

3.6 Synpunkter på dimensioneringsmetoden

B (2) förutsättes att 8 är

oberoende av temperaturen. Det är troligen så att 6

I sambandet ö=konstant-t

avtar med stigande yttemperatur. Enligt krypförsök

beror B främst på brukets viskositet. Vid bestämning

av 8 erhålles ofta låga korrelationskoefficienter. I sambandet cS=konstant-1OCXt (3) antages att d=0,02. Antagligen varierar a med olika typer av

underlags-massor och ålder.

Sättet att använda C. van der Poel's nomogram är tveksamt. Nomogrammet är gjort för bindemedelsstyv-heter och inte för beläggningsmassors styvhet. Vidare använder man sig av viskositetspunkten för visko-elastiska området i nomogrammet.

Den verkliga fasthållna pågrusmängden varierar i vägens tvärled. Vid MP:s dimensionering tas inte hänsyn till detta.

Övriga förhållanden som man i dag inte tar hänsyn

till vid dimensioneringen är att man i Sverige av-sandar ytbehandlingar som utförs med asfaltemulsion

som bindemedel. Vidare medför vår dubbtrafik ett stenslitage_som gör att det disponibla hålrummet

minskar under dimensioneringsperioden. Partiklar från pågrusets slitage kan inbakas i bruket mellan

stenarna och på det sättet höja bruksnivån. På grund

av att dubbtrafiken sliter bort bruk under

vinter-perioden erhålles en råare yta till våren. Hur dessa processer påverkar bruksnivån är inte undersökt.

För att belysa ovanstående faktorers inverkan vid bestämning av erforderlig bindemedelsmängd är det nödvändigt att fortsätta utvecklingen av MP:s

dimen-sioneringsmetod. VTI MEDDELANDE 254

4 BYA:S DIMENSIONERINGSMETOD

Innan en ytbehandling utförs skall arbetsrecept utarbetas av entreprenören och överlämnas till beställaren för godkännande.

I arbetsreceptet anges bland annat val av bindemedels-mängd samt dess variation inom objektet.

I nedanstående tabell anges riktvärden för utarbe-tande av recept.

Tabell 4

Underlag Belaqd Trafik Bindemedel Pågrus

vägbanebredd fordon/ÅD kg/mZ mm <§00 1,2 a- a . . 500 l 4 8-12 H < ' ä?å:es::fm 5 8 m 500-1500 1,7 8 á 12-16 läggningar, 1500 1,6 12-16,(12-20) oljegrus och <500 1,3 ha 8 tät BG <500 1,5 8-12 > 8 m SCO-ISBD 1,8 8 á 12-16 ?1500 1,7 12-16,(12-20) <500 1,1 4. 8 <500 1,3 8-12 Mjukt såsom s 8 m 500-1500 1,6 8 á 12«16, samma år ut- 1500 1,5 12016L(lZ-20) lagd juste-ringsmassa el :233 â'å 3-12 nyrivet olje- ' -grus > 8 m 500-1500 1,7 8 á 12-16, >1500 1,6 12-16,(12-20)

Riktvärdena i tabellen avser asfaltlösning RA 90. Används asfaltemulsion_multipliceras mängderna med

faktorn 1,3.

Vid valet av.bindemedelsmängd skall man enligt dessa anvisningar ta hänsyn till trafikmängd, underlagets beskaffenhet, kraftiga motlutr särskilt skuggiga

partier, pågrus, spårbunden trafik m m.

Denna dimensioneringstabell bygger på erfarenhets-värden. Vid val av bindemedelsmängd måste Vissa subjektiva värderingar göras.

Normalt fördelas bindemedlet lika över hela

väg-bredden med undantag av 30-50 cm på vardera kanten där mängden bindemedel bör ökas med O,2-O,3 kg/mz. Däremot Skall man vid stark trafik (>1500 f/ÅD)

och beläggningsbredd < 8 m sprida O,2-O,4 kg/m2

mindre mängd bindemedel i spåren än på vägen i

övrigt.

4.1 Synpunkter på dimensioneringsmetoden

När lämplig bindemedelsmängd skall väljas får man inte tillräcklig vägledning av ovanstående tabell. Risken finns att man inte beaktar i tillräckligt hög grad de omständigheter som råder för objektet i fråga. En bättre vägledning hur olika parametrar kan påverka valet av bindemedelsmängd saknas.

Tabellen ger en viss vägledning. Det bör emellertid anmärkas att skillnader i t ex underlagets hårdhet kan kräva större korrektioner än 0,1_kg/m2. Vidare bör underlagets hårdhet uppdelas i fler än två klas-ser. Riktvärden för bindemedelsmängdens beroende av underlagets yttextur, objektets geografiska läge, årstid för utförandet saknas.

För att få ett objektivt mått på underlagets hårdhet

borde någon form av hårdhetsmätning utföras. Detta

skulle vara önskvärt speciellt vid högtrafikerade ytbehandlingsobjekt.

5 PLANERING AV EÖRSÖKEN

Provsträckorna valdes med avsikt att såväl MP:s dimen-sioneringsmetod som BYAzs bör resultera i arbetsrecept med minskad bindemedelsmängd i hjulspåren. Sträckorna utvaldes bland ABV:s och SCG:s ytbehandlingsobjekt i östergötland (Eulän) och Värmland (S-län) under 1980.

Genom valet av sträckor från två län kan inverkan av

länens olika klimat på dimensioneringen utvärderas.

5.1 Val av provsträckor

I E-län valdes två ca 6 km långa sträckor, en mellan F-länsgräns och Boxholm (väg nr 32) samt en mellan Linköping och Borensberg (väg nr 36). Provsträckan på väg nr 32 har en något kuperad linjeföring jämfört med väg nr 36 som går över slättland med en relativt

lugn linjeföring.

I S-län valdes en sträcka mellan Finnebäck och Furtan (väg nr 61) samt en mellan Forshaga och Deje (väg nr 62). Sträckornas längd är 6 km. Lokalklimatet inom ob-jekten i S-län växlar mellan täta skogsskärningar och öppen terräng. I S-län har sträckorna längre och

bran-tare backar än de valda sträckorna i E-län.

Sträckornas geografiska läge framgår av bilaga 1 och den geometriska utformningen av bilaga 2.

5.2 Provsträckornas indelning

För att utvärdera dimensioneringsmetoden och studera de olika spridarutrustningarna indelades varje prov"

sträcka i fem delsträckor. I vardera länet fanns det

två olika spridarutrustningar för utförandet av del-sträckorna, i E-län en 18 tons asfaltspridare från MP

(MP-E) och en Dynapac(Salco)-spridare och i S-län en 11 tons MP-spridare (MP-S) samt en Breining-spridare. För varje delsträcka bestämdes den spridarutrustning

som skulle användas ochefter vilken dimensionerings-metod som arbetsreceptet skulle fastställas. För denna bestämning gällde följande kriterier:

- Alla provsträckor måste innehålla en delsträcka som utförs med en normalfördelning av bindemedlet enligt BYA:s arbetsrecept (referenssträcka).

- För att utvärdera MP:s dimensioneringsmetod och jämföra den med BYA:s är det nödvändigt med del-sträckor som utförs enligt dessa arbetsrecept. '- Delsträckornas läge inom objekten väljs på sådant

sätt att den omgivande terrängen samt den geomet-riska utformningen är så lika som möjligt för de delsträckor som skall jämföras. Detta underlättar också den okulära besiktningen av delsträckorna. - De sträckor som jämförs med varandra med avseende

på dimensioneringsmetod utförs med samma utrustning. - Utvärderingen underlättas om man från samtliga

ob-jekt kan dels jämföra dimensioneringsmetoderna,

dels undersöka de olika spridarutrustningarnas

möj-ligheter att utföra en tvärfördelning av bindemed-let. En jämförelse mellan objekten kan vara svår att göra på grund av skillnader i underlag, trafik-mängd, geometrisk utformning, klimat, pågrus,

binde-medel m m.

Målsättning var att praktiskt utvärdera MP:s

neringsmetod. Om detta skall vara möjligt måste

sprid-ningen av bindemedlet ske enligt arbetsrecepten. Innan försöket startades förutsattes att MP-spridarna skulle ha de största förutsättningarna att klara av detta. I Ealän fick.därför MPaspridaren (MP-E) utföra samtu liga delsträckor med arbetsrecept enligt Mst dimen-sioneringsmetod.

I Smlän fick både MP- och Breiningspridaren utföra

delsträckor med arbetsrecept enligt MP:s dimensione-ringsmetod.

I bilaga 3 framgår objektens indelning i delsträckor. För varje delsträcka finns angivet dimensionerings-metod för arbetsreceptet, fördelning av bindemedlet

samt vilken utrustning som utförde delsträckan.

5.3 Inventering av underlaget

För denna inventering av underlaget till ytbehandling-arna upptogs dels 48 st borrkärnor (ø 15 cm) och dels avfotograferades alla sträckor var 50:e meter.

Delsträckorna 32.1 och 32.2 hade ett underlag av

MAB 16 T, utfört år 1969. De övriga delsträckorna på detta objekt var hyveljusterade med MAB 8 T år 1979.

Underlaget på väg nr 36 bestod av en enkel ytbehand-ling med 12-16 mm pågrus. Denna ytbehandytbehand-ling utfördes år 1972. Ytbehandlingen var fläckvis hyveljusterad med MAB 8 T år 1979. Denna justering utfördes dels i hela

vägens bredd och dels enbart i ena körriktningen.

Dessa justeringslappar sektionsbestämdes i samband med avfotograferingen av underlaget.

Sträckorna i Värmland hade ett underlag bestående av BG 16 utfört år 1979.

För bestämning av de olika objektens spårdjup utför-des en kontinuerlig spårdjupsmätning- Mätningen utför-des med en mekanisk holländsk spårdjupsmätare i båda färdriktningarna. Medelvärdet av spårdjupen för de yttre och inre hjulspåren framgår av tabellen nedan. Tabell 5.3 Objekt väg nr 32 36 61 62 Spårdjup (mm) 9,8 10,2 7,1 8,2 Figur 5.3.1. Objekt väg nr 36. VTI MEDDELANDE 254

,32:MA 8 T

32:MA 16 T

36:?? :

365ággäsz

61:BG 16

,62:ié lö

Figur 5.3.2!

5.4 Val av arbetsrecept

Alla delsträckor i E-län och S-län dimensionerades med MP:s och BYA:s metod. Detta gör det möjligt att för-utom den praktiska jämförelsen även få en teoretisk jämförelse mellan metoderna.

5 441

§2ê:êims2§29225229

För_denna dimensionering utvaldes en person i E-län med lokala erfarenheter av ytbehandlingar och en annan person som hade motsvarande erfarenheter i S-län. Två personer utvaldes med erfarenheter av BYA-dimensione-ring från hela landet. I E-län kompletterades gruppen med en forskare från VTI och i S-län med en person

från VV:s nedre norra byggnadsdistrikt.

Varje objekt dimensionerades alltså av fyra olika per-soner. Dessa utförde dimensioneringen helt oberoende

av varandra.

Samtliga.utgick från BYA:s riktvärden. Dessa korrige-rades efter subjektiva Värderingar av underlagets be-skaffenhet, motlut, skuggiga partier, spårbunden tra-fik, pågrus m m. BYA-dimensionerarna kvantifierade i regel inte de olika faktorernas inverkan på den valda bindemedelsmängden. Den faktor som kvantifierades mest

var den spårbundna trafikens inverkan på

bindemedels-mängdens fördelning i Vägens tvärled.

De slutligt valda arbetsrecepten enligt BYA motsvarar

ungefär "medeldimensioneraren" och framgår av bilaga 4. E-län

I E-län förordade samtliga dimensionerare en normal fördelning av bindemedlet för delsträckorna 32.1 och 32.2. Motivet för detta var den breda vägsektionen

(13 m).

För sträckorna 32.3-32.6 var vägsektionen 7,2 m bred. Denna sektionsförändring från 13 m till 7,2 m innebär en mer spårbunden trafik på sträckorna 32.3-32.6 häv-dade tre utav de fyra dimensionerarna och förorhäv-dade en mindre mängd bindemedel i spåren än för vägen i

övrigt. Mängden skulle här minskas med 0,25-O,4O kg/m2

asfaltemulsion. Detta motsvarar den mängd som BYA

an-visar vid starkt spårbunden trafik.

För objekt väg nr 36 tog samtliga dimensionerare hän-syn till spårbunden trafik och kvantifierade den fak-'torns inverkan som O,1-O,3 kg/m2 asfaltemulsion mindre

i hjulspåren. Här angavs också som skäl för denna minskning de olikheter i yttextur som fanns mellan

hjulspår och för vägen i övrigt. På begäran lämnade de olika dimensionerarna även ett arbetsrecept på en

normal fördelning av bindemedlet för referenssträckorm na 36.4 och 36.50

En annan faktor som kvantifierades i Ewlän var de otrafikerade delarna vägmitt och vägkant. Dessa delar är även utsatta ställen för avrivning av pågrus i

sam-band med vinterunderhâllet..För delsträckorna 32.1 och

32.2 hade alla dimensionerarna olika uppfattningar om ökning av bindemedelsmängden mot vägmitt respektive vägren. En person ville inte alls öka mängden vare sig mot vägmitt eller vägren, en annan person ville öka mot båda kanterna men med olika mängder. De övriga två

ville öka enbart åt en kant men inte åt samma kanto

Dessa önskade ökningar kvantifierades i mängder mellan 0,2 och 0,3 kg/m2 asfaltemulsion. Detta är ungefär 30 % mindre än de enligt BYA anvisade mängderna.

För delsträckorna 32.3-32.6 önskade samtliga ingen ök-ning mot vägmitt respektive vägkant.

För objekt väg nr 36 förordade alla en ökning av mängden mot vägkant och tre dimensionerare även en

ökning mot vägmitt, detta i förhållande till den valda

bindemedelsmängden mellan hjulspåren. Mängdökningarna varierade från O,1-O,3 kg/m2 asfaltemulsion.

En av dimensionerarna var mycket tveksam om korrige» ring av bindemedelsmängden var erforderlig för motlu-tet på sträcka 32.6. Samma person angav att inverkan av olikheter i yttextur i Vägens tvärled var mindre

än 0,1 kg/m2 asfaltemulsion.

'I E-län tog ingen dimensionerare hänsyn till motlut

och lokalklimat. För objekt väg nr 36 hade två

dimen-sionerare lämnat ett recept för de fläckvisa

justeringarna och ett annat för den gamla ytbehand-lingen. Skillnaden i bindemedelsmängder för de två olika underlagen bedömdes vara O,1-O,2 kg/m2

asfalt-emulsion. S-län

I S-län förordade tre utav de fyra dimensionerarna

en mindre bindemedelsmängd i hjulspåren. Mängden skulle minskas med 0,1-O,3 kg/m2 asfaltlösning. Detta gäller

för båda objekten.

En utav dessa tre ville öka mängden bindemedel mot vägkanten med 0,1 kg/mz. Ingen utav de tre dimensio-nerarna önskade en ökning av mängden i vägmitt. För referenssträckorna 61.5 och 62.3 med en normal fördel-ning av bindemedlet önskade en dimensionerare ingen höjning mot vägmitt och vägkant medan en ville höja mängden enbart mot vägkant samt de övriga två önskade en höjning både mot vägmitt och vägkant. Dessa höj-ningar Var av storleksordningen 0,1-O,2 kg/m2

asfalt-lösning.

Den person som förordade en normalfördelning för alla

delsträckor på väg nr 61 och 62 ville höja mängden med 0,3 kg/m2 både i vägmitt och mot vägkanten.

Tre personer tog hänsyn till kraftiga motlut. Alla tre

utförde det med samma mängd, 0,1 kg/m2, men var och en

på olika sätt. Sänkningarna utfördes dels genom sänk-ning av alla bindemedelsmängder i Vägens tvärled dels

med sänkning i enbart hjulspåren. Olikheter mellan

dimensionerarna fanns även vid valet av backar där en

sänkning av bindemedelsmängden erfordrades samt hur

stor del av backen som skulle läggas med sänkt binde-medelshalt. För denna undersökning utvaldes fem motlut

på väg nr 62 där bindemedelsmängden sänktes med

0,1 kg/m2 asfaltlösning i hjulspåren. Dessa sektioner

var för delsträckan 61.3: 2/400«2/6OO V, 3/440w3/600 V

och 3/200w3/525 H. För delsträckan 61.2 valdes motluten

1/900w2/4OO V samt 1/600w2/000 H.

I detta län tog två dimensionerare hänsyn till särskilt

skuggiga avsnitt på delsträckan 62.2 och ökade mängden

där med 0,1 kg/m2 helt enligt riktvärdena i BYA.

Variationsbredden i vägens tvärled för de olika

per-sonernas BYA-dimensionering uttryckt i kg/m2 binde= medel framgår av figuren nedan.

Delsträcka f

32.1-32.2

0,3

0,3 '

0,3

0:32.3-32 6

0,2 0,4 0,2 0,4 0,2

ä 36.1-36.3

0,5 0,3 0,3 0,3 0,5

36.4-36.5

0,4

0,4

0,3

Figur.5.4.1.1

.VTI MEDDELANDE 254

Figur 5.4.1.3. Skuggigt avsnitt på väg nr 62.

5-4 2

ME:§2§§2§199§§229

Genom en dimensionering enligt denna metod erhålls den maximala mängd bindemedel som kan tillsättas utan att blödning inträffar under dimensioneringsperioden, som nOrmalt är tre år.

För att kunna bestämma denna maximala mängd bindemedel utförde MP mätningar av

- underlagets hårdhet, - underlagets makrotextur, - pågrusets hålrumsvolym,

- den tunga trafikens fördelning i tvärled. De olika underlagens hårdhet mättes med en av MP spe-ciellt framtagen mätapparatur.

-Figur 5.4.2.1

Dimensioneringskapaciteten var ungefär 4 km väg per

arbetsdag. Mätningarna utfördes i yttre hjulspår och i

båda färdriktningarna. I början på vardera objektet mättes hårdheten var 100:e meter för att mot slutet öka till en mätning var 500:e meter. Antalet mätningar

för exempelvis väg nr 32 blev 30 st (tre mätpunkter/

/timme). Vid varje hårdhetsmätning registrerades stål-kulans nedtryckning under 10 min på en skrivare. Hård-heten hos underlaget varierar med underlagets tempera-tur. För att kunna ta hänsyn till detta registrerades även underlagets temperatur.

Nedsjunkning (umeter)

Eüüüåignxuzugnjçxuinånå

---5

,' ..

_--'*"'

SUG

_{L-Hi: ... H}

_-

₌

14355

'

*

-*'

'. -

-

å

2 Tid (minuter)

Tiür

ESFTM

lâüt

TS:

1 '3: :5: 3: .0.

1 5.13 '1:

I samband med varje hårdhetsmätning utfördes även en mätning av underlagets makrotextur med sandmetoden.

Pågrusets hålrumsvolym beräknades genom att mäta den

på-grusmängd som bindemedlet maximalt kan kvarhålla. Denna bestämning utfördes i Danmark hos MP med pågrus från de olika objekten. De bestämda pågrusmängderna

fram-går av tabell 7.2.

Den tunga trafikens fördelning i vägens tvärled mättes med ett mätband som registrerade antalet överfarter var 13:e cm (hjul med större kontakttryck än 0,50 MPa).

Figur 5.4;2.4

Denna frekvensmatning utfördes normalt enbart i ena riktningen och 1 gång per Vägbredd. Bandet skall ligga ute på vägen så länge att frekvenskurvan (hjulspårets läge) kan fastställas. Normalt ligger bandet ute en halv.dag.

För dimensioneringen utfördes även en analys av trafi-kens sammansättning. För varje objekt utfördes en ma-nuell indelning av trafiken i olika belastningsgrupper. Denna mätning utfördes under en dag för vardera

objek-tet.

Med hjälp av meteorologisk statistik och ovanstående mätningar fastställdes arbetsrecept för de olika

del-sträckorna. Samtliga arbetsrecept framgår av bilaga 4.

Figur 5.4.2.5

Dimensioneringen i E-län visade sig senare-inte vara

tillförlitlig på grund av fel på

dimensioneringsutrust-ningen. MP:s dimensionering i S-län gav en bindemedels-mängd som var O,1-O,3 kg/m2 asfaltlösning större än BYA:s dimensionering.

För objekt väg nr 36 lämnade MP samma arbetsreCept för justeringslapparna som för den gamla ytbehandlingen.

Den gamla ytbehandlingen hade en yttextur som

varie-_ rade i tvärled. Denna variation tog MP-dimensioneringen inte hänsyn till.

Backar och skuggiga partier påverkade inte MP-dimen-sioneringen. Inga arbetsrecept enligt MP:s metod läm-nades.med förhöjda mängder i vägmitt och mot vägkant.

6 UTFÖRANDE AV PROVSTRÃCKOR

Vid utförandet av objekten har således tre olika

as-faltspridare använts, MP- och Dynapac(Salco)-spridare i E-län samt MP- och Breiningspridare i S-län. I E-län spreds asfaltemulsion och i S-län asfaltlösning. Spri-darutrustningarnas möjligheter att sprida bindemedlet enligt arbetsrecepten har bedömts i kapitel 7.

Erfor-'derlig personal.från A/S Marius Pedersen har deltagit

för spridningsförsöken med MP:s asfaltspridare.

6.1 E-län

Utförandet av delsträckorna genomfördes under arbets-ledning från ABV och i enlighet med VV:s anvisning för enkel ytbehandling med emulsion.

Sträckorna utfördes från den 29 maj till den 5 juni

våren 1980. Vädret var i allmänhet torrt med växlande

molnighet. I samband med utförandet av sträckorna ' förekom ingen nederbörd. Den 3 juni utfördes inga delsträckor på grund av regn. Lufttemperaturen varie-rade mellan 13 och 27OC.

ABV:s Dynapac(Salco)-spridare var försedd med Uni-Spray-ramp för separat manövrering under spridning av de fem yttersta munstyckena. Bindemedelspumpens varvtal är kopplat till âkhastigheten och pumpsystemet arbetar med konstant deplacement (konstant antal liter binde-medel.per minut och munstycke). Ett pumpvarvtal väljs

som motsvarar antalet munstycken vid spridning. Åk-hastigheten bestäms sedan beroende på den önskade bin-'demedelsmängden.

Innan försöken startades utfördes ett rampprov med ABV:s asfaltspridare. Vid varje start av en delsträcka

kontrollerades överlappning samt ramphöjd. På objekt väg nr 32 användes ett normalt spridningstrycköav

O,3-O,4 bar. För väg nr 36 användes ett förhöjt sprid-ningstryck, ungefär 0,8 bar. Munstycken med olika ka-paciteter användes för att åstadkomma de begärda ar-betsrecepten.

, ,I

MP:s 18txnm3asfaltspridare hade kontrollerats 1 Dan-mark. MP använde ett system med strypning av flödet

genom de olika munstyckena för att uppnå arbetsrecept med tvärfördelning. Under utförandet visade det sig att det fanns många problem med asfaltspridaren som att sprida höga bindemedelsmängder, strypning av mun-stycken och variationer mellan enskilda munmun-stycken. En förklaring till variationerna mellan de enskilda mun-styckena kan vara det att tanken hade spridit ut as-faltlösning på andra objekt omedelbart innan dessa försök startades. Det kan ha funnits rester av asfalt-lösning i rampen och munstyckena.

I nedanstående figurer visas typiska spridningsbilder för de två utrustningarna samt pågrusspridare och vält.

Figur 6.1.1. Dynapac(Salco)-spridare.

Figur 6.1.2. Spridningsbild (MP).

34. - m_

\ W§&m.w i "

Figur 6.1.3

Figur 6.1.4

6.2 S-län

Utförandet av delsträckorna genomfördes under arbets-ledning från SCG och efter VV:s anvisningar.

Sträckorna utfördes från den 10 till den 16 juni; Vädret var torrt och soligt. Lufttemperaturen var mellan 13 och 27OC. I genomsnitt var lufttemperaturen högre vid utförandet av sträckorna i S-län än i E-län. MP:s spridartank från E-län hade nu bytts ut mot en

11 tons asfaltspridare. Denna spridare hade också problem med strypning av munstyckena.

Spridartanken av märket Breining hade en steglös va-riabel inställning av spridningsbredden. För inställ-ning av önskad bindemedelsmängd väljs ett spridartryck

som kan avläsas under spridning på en manometer. En tabell för de använda munstyckena ger sedan den

hastighet som erfordras. Önskas en sänkning av körhas-tigheten kan man sänka spridningstrycket. Genom att ändra spridningstrycket kan hänsyn tas till bindemed-lets temperatur och viskositet. Öppning och stängning av spridarmunstyckena samt breddinställning av sprid-ningen styrs hydrauliskt. Manövreringen av spridarram-pen kan ske från arbetsplattformen eller genom fjärr-styrning från förarhytten.

Innan försöken provades ställbara munstycken över

provtråg för Breiningspridaren. Dessa munstycken vi-sade sig inte vara användbara. För utförandet av prov-sträckorna användes i stället två munstycken med olika kapaciteter.

I figurerna som följer visas de använda spridartankar-na med typiska spridningsbilder samt övrig maskinell utrustning för utförandet.

Figur 6.2.1. MP:s spridartank.

VTI MEDDELANDE 254

Figur 6.2.3 Brelnlngsprldare.

vmm MOZQQHDDMS H_H.>

m.m.m usmam

.Amcacamgmv UHHnmmchUHHmm .v.m.m_uømam

, . z

$b»» p

36

Figur 6.2.6

7 KONTROLLER

Under fältförsöken utfördes mängdkontroller av de ut-spridda bindemedels- och pågrusmängderna. Bindemedels-och pågrusprover uttogs för laboratorieundersökningar. Resultatet från dessa undersökningar redovisas i kapi-tel 8.

För produktionskontroll av den utspridda bindemedels-mängden har VTI utarbetat en speciell metod. Med denna metod kan den utspridda bindemedelsmängden bestämmas var 10:e cm i vägens tvärled. Detta är nödvändigt för att undersöka om de olika spridarutrustningarna har tvärfördelat bindemedlet enligt arbetsrecepten.

Porösa 13 mm tjocka träfiberstrimlor placeras på väg-banan Vinkelrätt mot spridningsriktningen. Strimlorna har storleken 100 x 400 mm och utläggs så att de täcker hela spridningsdragets bredd. Strimlorna placeras tätt

intill varandra så att bindemedel inte tränger ned i

skarvarna. För att inte få bindemedel på strimlornas kanter samt för att spridarbilens hjul inte ska rubba

strimlorna ramas dessa in med 0,25 x 2,0 m långa

po-rösa träfiberskivor. Innan mätning är alla strimlor uppmärkta och vägda.

Vid mätning passerar spridarbilen över strimlorna.

Spridningen av bindemedel slås av på ett papper strax

bakom strimlornas stödram. Pappret och stödramen tas nu bort och strimlorna med bindemedel kan vägas. En -elektronisk våg med skrivare gör att produktionstoppet

för denna kontroll begränsas till ungefär tio minuter.

vmm MQZ<QMDOMZ HB>

m. usmam

F. Human

39

7.3 Figur

Figur 7.4

MP:s dimensioneringsmetod förutsätter att pågrusmäng-den som sprids ut skall vara större än pågrusmäng-den fastställ-da maximala fasthâllna pågrusmängden. En produktions-kontroll utfördes av de utspridda pågrusmängderna. För denna kontroll användes i regel porösa träfiberskivor

som var 250 x 400 mm. I samband med mätning av

binde-medelsfördelningen utfördes också denna kontroll. Tre skivor lades i.vägens tvärled ungefär 50 meter framför bindemedelskontrollen. Skivorna lades direkt på väg-banan ungefär 1 meter från varandra. Bindemedels- och pågrusspridaren passerade över skivorna. Skivorna plockades upp och stenarna skrapades ner i en plast-påse. Stenarna rengjordes från bindemedel samt vägdes. I vissa fall provades användandet av burklock både utan och med bindemedel. Ingen av dessa metoder var riktigt bra.

Efter ett par månaders trafik kompletterades denna mätning med upptagning av pågrus från vägbanan. Detta

beskrivs i kapitel 7.2.

7.1 Bindemedelsmängd

För att utvärdera de olika spridarutrustningarnas möjligheter att åstadkomma de begärda arbetsrecepten har en analys genomförts för mätningarna av den

ut-spridda bindemedelsfördelningen i tvärled.

Totalt har 41 st mätningar utförts (21 st i E-län och 20 st i S-län). I bilaga 5 finns samtliga mätningar redovisade för de olika spridarutrustningarna. Arbets-receptet beSkrivs med en heldragen linje och de i

tvärled uppmätta mängderna med små ringar. Vägmitten finns för alla diagrammen till vänster. Avständet mel-lan varje symbol är 10 om, som var den porösa träfiber-strimlans bredd.

Undersökningen av de tre spridarutrustningarnas möj-ligheter att sprida bindemedlet har bedömts efter deras

- avvikelser från arbetsreceptet

- spridningsjämnheten - utspridd medelmängd

7-1o1

êYYiEêl§§E_§EåE_êEE§E§E§S§BE§E

Som spridningsmått för denna studie har valts de upp-mätta mängdernas avvikelse från arbetsreceptet. Endast

de strimlor som antages ha erhållit bindemedel

från-tre munstycken är medtagna vid uträkningen av sprid-ningsmåttet. I figuren som följer Visas principen för

framräkning av en mätnings spridningsmått.

Differensen mellan den uppmätta mängden och arbets-receptet räknas ut för alla strimlor i Vägens tvärled. Dessa differenser kvadreras och adderas. Den då er-hållna kvadratsumman (Q) för mätningen i fråga

divide-ras med antalet strimlor (n).

Q

.

.

.

.

.

.I

2

5 blir da spridningsmattet l kg/m .

Dessa spridningsmått finns redovisade i bilaga 6 för samtliga mätningar. Där redovisas även medelvärdet för arbetsreceptet och för den utspridda bindemedelsmäng-den i kg/mz.

s

h

o

Låt varje beräknat spridningsmått, \/ , vara ett

slumpmässigt oberoende stickprov på utförandet med respektive spridarutrustning.

I tabellen nedan redovisas medelvärdet samt

standard-deviationen för dessa spridningsmått uppdelat efter olika spridarutrustningar.

Tabell 7.1.1.1

MP-E Dynapac MP-S Breining

(Salco)

Medelvärde 0,32 0,28 0,31 0,

Standarddev. 0,12 0,09 0,06 0,11

En intervallskattning av skillnaden i \/%-måttet mel-lan MP-E och Dynapac (Salco) respektive MP-S och Brei-ning kan göras med hjälp av t-fördelBrei-ningen. Denna me-tod är relativt okänslig mot avvikelser från normal fördelning eller olikheter i varians.

Ett tvåsidigt konfidensintervall för skillnaden i

spridningsmått med konfidensgraden 95 % blir för

E-län: I (-0,06: 0,14)

__-__ _{MP-E, Dynapac (Salco)}

S-län: I

--- MP-S, Breining (_0'06; 0'16)

Enligt tabell 7.1.1.1 har utförandet med MP-spridarna (MP-E och MP-S) skett med en större avvikelse från

ar-betsreceptet i medeltal än för de övriga. Konfidens-intervallen ovan visar emellertid att skillnaden inte är signifikant för den valda konfidensgraden.

I denna och nedanstående analyser har inte medtagits

sträcka 62.2.V på grund av fel på MP:s

spridarutrust-ning vid utförandet. Någon jämförelse mellan Salcos VTI MEDDELANDE 254

och Breinings spridarutrustningar är inte relevant att göra på grund av att olika bindemedel användes i de båda länen.

7.1.2 Spridningsjämnheten

Vid utförandet med spridning av bindemedel pâverkas

resultatet bland annat av operatören, arbetsledningen,

bilens hastighet, bindemedelspumpens skick m m.

För att komplettera ovanstående analys och komma ner

på utrustningsnivå, har två trick genomförts för alla

uppmätta mängder enligt figuren nedan.

N 58.. :h -2. En 2 :sük--:n R-X

§2?

as.

. . ,

För att få den utlagda mängden i rätt nivå genomförs

trick A. Receptets medelvärde (å) och den utlagda

mängdens medelvärde (i) framräknas. Differensen mellan §-§.adderas till alla uppmätta mängder.

Efter trick A utförs trick B. Genom detta trick får den utlagda tvärfördelningen bäst anpassning till ar-betsrecpetet i tvärled.

Trick B enligt figuren på föregående sida innebär att alla uppmätta mängder flyttas 10 om till vänster, ett spridningsmått, JE; enligt ovan framräknas, sedan flyttas alla uppmätta mängder 20 cm till vänster och ett nytt spridningsmått framräknas. På motsvarande sätt prövas 10 cm och 20 cm förflyttning åt höger. På detta

sätt erhålls fyra ytterligare spridningsmått för varje

mätning. Medelvärdet och standarddeviationen för de minsta utav dessa fem spridningsmått finns redovisade

i tabellen nedan, uppdelat efter olika spridarutrust-ningar.

Tabell 7.1.2

MP-E Dynapac MP-S Breining

(Salco)

Medelvärde 0,23 0,15 0,21 0,17

Standarddev. 0,07 0,06 0,08 0,04

Ett tvåsidigt konfidensintervall för skillnaden i spridningsmått med konfidensgraden 95 % blir då

-EZlêE: IMP--E, Dynapac (Salco) = (0'02; 0'14)

S-län: I (-0,02; 0,10)

--- MP-S, Breining

Enligt tabell 7.1.2 utförde MP-utrustningarna sina spridningar med större fluktuationer än de övriga.

arbetsrecept (6 st)

7.1.3

_{Qêägäiéê_üséslmäagé}

förloras signifikansen.

Tabell 7.1.3 nedan visar skillnaden mellan

arbetsre-ceptet och den utspridda medelmängden i kg/mz.

Uppdel-ningen är gjord efter använd spridarutrustning, plus-tecken innebär att den utspridda mängden är lägre än arbetsreceptet.

Tabell 7.1.3

Medelvärde Standarddev

MP-E Dynapac MP-S Breining (Salco) -0,02 +0,20 +0,26 +0,17 +0,12 +0,13 +0,17 i0,00 +0,11 +0,18 +0,37 -O,12 +0,06 +0,01 +0,11 -0,07 +0,35 +0,17 +0,23 -0,04 +0,39 +0,25 -0,03 -0,05 +0,25 +0,01 -0,09 +0,23 +0,41 +0,06 +0,16 -0,13 =0,12 +0,21 +0,05 +0,17 -0,43 +0,17 +0,41 +0,24 +0,18 +0,14 +0,19 0,00 0,11 0,16 0,14 0,20 VTI MEDDELANDE 254

Tabell 7.1.3 visar att Breiningutrustningen i medeltal har spridit den bindemedelsmängd som erfordrades, dock bör observeras att utrustningen hade den största

stan-darddeviationen.

Ett tvåsidigt konfidensintervall för skillnaden mellan medelvärdena med konfidensgraden 95 % blir för

EZÃêQ: IMP-E, Dynapac (Salco) = (_0'08; 0'18)

§:;§E: IMP-S, Breining

= (-0'02; 0'39)

I S-län ger ett intervall på 90 % nivå en signifikant

skillnad mellan MP-S och Breining.

7 1 4

§9§Eên§2_§§§ê959§_ealigz_22:ênyiâai2922

Statens vägverk har utarbetat en försöksvis anvisning för dubbel ytbehandling, Y2 TYP A. Enligt denna för-söksvisa anvisning skall bindemedelsmängden kontrolle-ras i vägens tvärled med den metod som har använts i denna undersökning.

Vid denna kontroll av utspridd mängd bindemedel får

avvikelsen från arbetsreceptet vara högst :25 % för

enskild strimla och medelvärdet för hel provserie får

o\

°

avvika högst i5 från arbetsreceptet.

Om man ställer dessa krav på de 40 mätningarna er-hålls nedanstående resultat. Tabell 7.1.4 visar anta-let "godkända" och "underkända" delsträckor utförda med de olika spridarutrustningarna.

Tabell 7.1 4

MPuE Dynapac MP=S Breining

(Salco)

Godkända 3 (5) 1 (4) 1 ( ) 3 (4)

Underkända 9 (7) 8 (5) 5 (4) 10 (9)

Siffrorna inom parentes anger antalet "godkända" res-pektive "underkända" sträckor med avseende på kravet för en enskild strimla enligt ovan.

Tabellen visar att 20 %.av de utförda delsträckorna

skulle bli "godkända". Dessa sträckor är 32.2.H och V,

32.3.V, 32.4.V, 61.3.H, 62.1.H, 62.3.H samt 62.2.H.

§2229§-929§9§999lêteafägllsz

Vid utförandet av objekt väg nr 32 fanns det_möjlighet att väga hela spridarutrustningen före och efter sprid-ning. Resultatet av dessa vägningar framgår av

nedan-stående tabell.

Tabell 7.1.5.1

2

. " k

Sträcka Bindemedelsmangd, g/m

nr Vägda trä- Vägda spridar-fiberskivor utrustningar 32.1.H 2,04 2,17 V 2,10 2,27 32.2.H 2,91 2,63 V 2,77 2,50

32.3.H

'1,89

1,91

-v

1,89

2'45

22---!______ _ålââ _________åLQZ ... 2-_

Mådel"

2,30

2,39

I följande tabell redovisas bindemedelsmängder enligt VV:s dagrapporter för de olika objekten.

Tabell 7.1.5.2

7

2

) Medelvärdet av Mst utstämplade mängder blev 2,34 kg/m

Den skillnad som finns mellan de vägda träfiberskivor-na och VV:s dagrapporter kan förmodas uppstått vid ut-förandet med Dynapac(SalCOY-utrustningen. I E-län var mätplatserna i regel mot slutet av sträckorna. Senare undersökning av den använda spridarutrustningen visade att bindemedelspumpen var sliten. Detta har förmodligen medfört att den utspridda mängden har varierat något med fyllnadshöjden i tanken. De vägda mängderna med träfiberstrimlorna skulle då få en lägre mängd än sträckans medelmängd.

För objekten väg nr 61 och 62 fanns däremot inget så-dant problem. Dessutom lades mätplatserna så nära sträckans mitt som.möjligt.

7.1.6 Slutsatser

Mätningarna visar att de undersökta utrustningarna

inte har åstadkommit en tvärfördelning av bindemedlet med den säkerhet och noggrannhet som dimensioneringsm

metoderna fordrar.

Man bör inte dra några generella slutsatser när de olika utrustningarna jämförs enligt ovanstående ana=

lyser. Resultatet måste ses endast som ett stickprov på de olika systemen att sprida bindemedel. Redan till sommaren 1981 kan de provade utrustningarna förmodas ha förbättrat sina möjligheter att sprida bindemedel enligt arbetsrecepten, detta på grund av det fortlöpande utvecklingsarbete som bedrivs.

De provade utrustningarna har i denna undersökning haft mer eller mindre allvarliga störningar i binde-medelsspridningen.

MP:s tank i E-län (MP-E) hade problem att sprida de höga mängderna som var dimensionerade. Vidare hade ut-rustningen problem med strypning av rampens munstycken samt med variationer mellan enskilda munstycken. Då alla problem med denna spridare i E-län inte kunde

lösas byttes den ut mot en annan spridare till

arbe-tena i S-län (MP-S). Även denna spridare hade pröblem

med strypning av rampens munstycken. Vidare hade ope-ratören inte stängt en trevägsventil efter tankning

vid utförandet av delsträcka 62.2.V. Denna delsträcka erhöll därför för låg bindemedelsmängd. Under arbetet

med delsträcka 61.1.V uppstod ett fel på spridarens eldrör. Delsträckan kunde därför inte utföras i sin helhet med MP:s spridarutrustning.

Utrustningen från Dynapac (Salco) hade enligt subjek-tiva värderingar jämnare och mindre oroliga strålar från rampens munstycken än de övriga spridarutrust-ningarna. Denna spridarutrustning hade en bindemedelsm pump som var sliten, vilket kan förklara

utrustningens svårighet att uppnå erforderlig

binde-medelsmängd.

Breiningutrustningen som användes i S-län var helt ny.

Arbetslaget hade förmodligen inte fått tillräckligt

med tid för att lära känna den nya utrustningen. Dess-utom hade Breiningutrustningen mycket litet sortiment av munstycken för att åstadkomma de begärda tvärför-delningarna. De munstycken som man hade tänkt sig an-vända visade sig vid rampprov inte uppfylla kraven.

7.2 Pågrusmängd

I tabellen nedan redovisas de mätningar av

pågrus-mängden i kg/m2 som är genomförda.

Tabell 7.2

Objekt Utspridd Fasthållen Maximalt

fast-väg nr

pågrus-

pågrusmängd

hållen

pågrus-mängd i hjulspår mängd enligt MP

32 18,0 - 15,2

36 16,7 15,6 15,2

61 15,9 12,3 14,0

62 13,7 12,9 14,3

I bilaga 7 finns de enskilda mätningarna redovisade.

Stora variationer har erhållits vid spridningen av

pågrus, detta speciellt i vägens tvärled.

För bestämning av fasthållen pågrusmängd upptogs på-grus från objekt väg nr 36 i två olika sektioner. En

sektion utvaldes där bindemedelsnivån var hög (12/020)

och en annan där bindemedlet inte var synligt (10/050).

Pågrus upptogs i fem intilliggande punkter för dessa

två sektioner. För objekten i S-län utvaldes

slump-mässigt 10 sektioner på vardera objektet för

ning av den fasthållna pågrusmängden-.I varje punkt skrapades pågrus upp från en cirkel med diametern 50 centimeter. För att kunna utföra denna upptagning värmdes ytan försiktigt med en gasolbrännare och ma-terialet skrapades upp med hjälp av en betongskrapa. Pågruset tvättades rent, vägdes och siktades. Resul-tatet från dessa siktningar jämfördes med den

ur-sprungliga kornstorleksfördelningen och den fasthållna

pågrusmängden kunde bestämmas.

Figur 7.2.1

Figur 7.2.2. Sektion 10/050 på väg nr 36.

8 LABORATORIEUNDERSÖKNINGAR

Dessa undersökningar utfördes dels på de använda

bin-demedlen AEK-R2 och RA 90 samt på de fyra objektens pågrusmaterial.

Provningsresultaten framgår av bilagorna 8-11.

Alla.analyserade prov på bindemedlen uppfyller ford-ringarna enligt BYA.

Provningsresultaten av pågrusmaterialen visar att inget material uppfyller samtliga.fordringar enligt BYA. Pågrusets korngradering var bra för väg nr 32. Detta material hade emellertid en styrkegrad som var större än 3. Materialet på väg nr 36 var närmast ett godkänt pågrusmaterial. Pågrusmaterialet som användes

i S-län på objekt väg nr 61 var enligt fordringarna

alldeles för finkornigt. Väg nr 62 hade ett material med styrkegrad 2 samt en korngradering som var något

fin på siktarna 11,3 och 16 mm.

9 PLANERAD LÅNGTIDSUPPFÖLJNING

De utförda provsträckorna kommer att följas upp enligt

v nedanstående program till och med hösten 1982.

1980 1981 1982 höst vår höst vår höst besiktning X X X X X fotografering X X X texturmätning X X X friktionsmätning X X X 9.1 Besiktning

Vid besiktning vår och höst bedöms ytbehandlinqarna med avseende på blödning, stensläpp, mittskarv,

hyvel-skador samt krossning av stenmaterial. Bedömare är personer från VTI, VV och entreprenadföretag. Från och med våren 1981 bedöms delsträckornas status med hjälp av en poängskala och protokoll enligt bilaga 12.

9.2 Fotografering

Fotografering av yttexturen utförs med hjälp av en fotolåda. Den yta som fotograferas är befäst med en

nedborrad dubb. Dubben med omgivande yttextur

avfoto-graferas i två slumpmässigt valda sektioner för alla delsträckor. Denna fotografering utförs i hjulspår och mellan hjulspår i båda färdriktningarna.

4 :wav:

Figur 9.2

9.3 Texturmätning

För texturmätning används två olika mätmetoder, sand-metoden respektive profilering.

9-3 1

åêaémeägéea

Sandmetoden innebär att en känd volym fin sand packas och nedarbetas i ytan med en utstrykare tills en cir-kulär sandfläck erhålls i nivå medstentopparna.

Dia-metern på sandfläcken mäts och arean beräknas. Volymen

sand dividerad med arean ger medeltexturdjupet. Vid

mättillfället måste ytan vara helt torr. För

bestäm-ning av sandvolym och storlek på utstrykare utfördes

ett antal försök på väg nr 36.

Figur 9.3.1

För långtidsuppföljningen valdes en sandvolym av 50 ml och en utstrykare vars fot är 5 cm i diameter. Vid texturmätningen hösten 1980 provades även sandvolymen 500 ml med användandet av en utstrykare med foten ø 10 om. Den sand som används är Baskarpsand nr 6 med

en medelkornstorlek av 0,28 mm.

För texturmätning med sandmetoden valdes 5 sektioner per delsträcka. Två av dessa är de sektioner som foto-graferas enligt ovan. De övriga tre utvaldes slump-mässigt. Medeltexturdjupet mäts i hjulspår och mellan hjulspår i båda färdriktningarna. Varje mätning upp-repas en gång.

För mätning av sträckornas texturdjup används även en kontaktlös profilometer. Denna apparat består av en

elektrooptisk givarenhet monterad på en 1 m lång

tre-bent balk. På balken kan givarenhetenrköras. Dessutom finns en låda med diverse elektronik för Signalbehand-ling. Givarenheten utsänder en smal laserstråle verti-kalt mot vägytan. En ca 1 mm2 stor ljusfläck fås på

vägytan. Med ett linssystem avbildas ljuspunkten på en ljuskänslig detektor. Via diverse elektronik kan ljus-punktens vertikala läge på vägytan fastställas. Väg-ytans profilkurva fås direkt på en skrivare. Det är möjligt att ur profilkurvan beräkna ett medeltextur-djup för vägytan. Datainsamlingen sker på band som se-nare används för datorbehandling av mätvärdena.

För varje delsträcka valdes en rak och plan 200 m lång. sektion för mätning av texturdjupet samt friktionen

enligt 10.4. De valda sektionerna framgår av bilaga 14. Varje profilering omfattar en 1 m lång sträcka längs högra (yttre) hjulspåret. Tio stycken profileringar sprids ut i längsled för vardera sektionen. Profile-' ringen utförs enbart för ena färdriktningen. I samband med profileringarna utförs även mätningar med sandme-toden för att kunna utföra korrelationsstudier mellan de två metoderna.

9.4 Friktionsmätning

En blödning hos en enkel ytbehandling medför en för-sämring av friktionen. Denna förför-sämring kan ha

bety-delse för trafiksäkerheten.

Syftet med friktionsmätningarna på provsträckorna är

att studera hur friktionen förändras med tiden samt makrotexturens'inverkan.

För varje delsträcka utförs mätning av friktionen i de

sektioner som laserprofileras. Mätningarna genomförs med VTI:s friktionsmätvagn BV 11 vid optimalt slip och

våt vägbana.

Två.mäthastigheter'valdes för att få en uppfattning om friktionens hastighetsberoende, den ena till 50 km/h

och den andra till den högsta tillåtna för delsträckan i fråga. Mätspår lades dels mellan hjulspåren och dels i det Vänstra (inre) hjulspåret. Friktionen mäts i båda riktningarna och varje mätning upprepas en gång.

Friktionsmätningar av eventuella blödande partier kom-mer att genomföras i samband med friktionsmätningarna hösten 1981 och 1982.

710 w

UDPFÖLJNING HÖSTEN 1980

Besiktningen hösten 1980 har inte utförts med en bem dömning enligt poängskalan i kapitel 9.1. Detta på grund av de små skillnaderna mellan delsträckorna i nytillstånd. Sträckornas status hösten 1980 var alla

mänt mycket bra. Några delsträckor hade en något högre bindemedelsnivå än de övriga.

Fotograferingen utfördes helt enligt kapitel 9.2. Texturmätningen genomfördes med sandmetoden.och

pro-filering. Medeltexturdjupen uppmätta med sandmetoden för de olika delsträckorna framgår av bilaga 13. Me-deltexturdjupen i mm för objekten, uppdelat i MP* och BYA-dimensionerade sträckor framgår av tabellen nedan. Tabell 10.1

Sandvolym 50 ml Sandvolym 500 m1 Objekt utstrykare 0 5 cm utstrykare 0 10 cm

väg nr _{Dimen31oneringsmetod DimenSioneringsmetod}. . . ' . . . BYA MP . BYA MP 32 2,45 2,15 3,40 3,00 36 2,35 2,10 3,60 3,30 61 2,55 2,45 4,10 4,05 62 2,75 2,70 4,30 4,20

Enligt tabellen har de MP-dimensionerade sträckorna mindre texturdjup än de BYA-dimensionerade. I den

tabell Som följer framgår medeltexturdjupen i mm för

enbart hjulspåren.

Tabell 10.2 gzåeå: Dimensioneringsmetod BYA MP Tvär Normal Tvär Normal 32 2,35 2,55 1,25 2,35 36 2,15 1,90 1,85 -61 2,35 2,55 2,25 -62 2,55 2,35 2,40

-Anm. Sandvolym 50 m1, utstrykare ø 5 cm

Tabellen är uppdelad i delsträckor med arbetsrecept där bindemedlet är tvärfördelat respektive

normalför-delat. Av tabellen framgår det att hjulspâren för de

delsträckor som är MP-dimensionerade har mindre tex-turdjup än de BYA-dimensionerade.

Vidare har MP-sträckan på väg nr 32 med normal

fördel-ning större texturdjup än den med tvärfördelfördel-ning. Mot-svarande jämförelser mellan BYA-tvär och BYA-normal visar att två objekt av fyra har större texturdjup på de delsträckor som har normalfördelning av bindemedlet. Utvärderingen av laserprofileringen kommer i en senare slutrapport av försöken.

De uppmätta friktionstalen framgår av bilaga 14. Varje

friktionstal är medelvärdet av två mätningar. Alla

delsträckor har en godtagbar friktion.